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Eduardo Pagel Floriano FITOSSOCIOLOGIA FLORESTAL www.ambienteinteiro.org.br Santa Rosa 2009 © Eduardo Pagel Floriano eduardofloriano@unipampa.edu.br Ficha catalográfica: Claudia Antunez Arrieche - Bibliotecária CRB 10/1594 Unipampa - Campus São Gabriel F132f Floriano, Eduardo Pagel. Fitossociologia florestal / Eduardo Pagel Floriano. -- Santa Rosa: 2009. 144 p. 1. Fitossociologia. 2. Vegetação. 3. Estrutura vertical. 4. Estrutura horizontal. 5. Diversidade. 6. Similaridade. I. Título PREFÁCIO A escassez de textos didáticos sobre fitossociologia em língua portuguesa foi o maior motivador para a realização deste trabalho, escrito no intuito de servir como guia ao estudante. Não possui a abrangência global da disciplina, que é extremamente complexa e ampla, compondo somente uma breve introdução. Embora já se tenha realizado estudos fitossociológicos sobre quase todas as comunidades vegetais existentes, esta é uma ciência nova, ainda em formação, tendo começado a tomar corpo durante o Século XX. Em conseqüência, existem muitas controvérsias sobre como devem ser coletados os dados, analisá-los, descrever e comparar as diferentes comunidades vegetais. Portanto, nem tudo o que é dito neste trabalho será aceito por todos os fitossociologistas. A abordagem que se fez neste compêndio é o resultado do conhecimento do autor, que se considera um iniciante no assunto, tendo-se procurado abranger o essencial das metodologias mais utilizadas. São Gabriel, 9 de março de 2009. Eduardo pagel Floriano SUMÁRIO INTRODUÇÃO 1 1 EVOLUÇÃO DA FITOSSOCIOLOGIA 6 1.1 Escolas de fitossociologia 7 1.1.1 Escola de Uppsala 9 1.1.2 Escola de Zurique-Montpellier 9 1.1.3 Escola americana das comunidades seriais 10 1.1.4 Escola de Toulouse 12 1.2 Florística sistemática fitossociológica 14 1.3 Classificação fitossociológica da vegetação 15 1.4 Classificação fisionômica da vegetação 16 1.5 Cartografia das vegetações 17 1.6 Indicadores e grupos ecológicos 17 1.7 Fitossociologia e dinâmica da vegetação 18 2 ECOLOGIA E FITOSSOCIOLOGIA 19 2.1 Ambiente 19 2.2 População 22 2.3 Comunidade 22 2.4 Nicho ecológico 23 2.5 Biocenose 23 2.6 Fitocenose 23 2.7 Ecossistema 24 2.8 Paisagem 24 2.9 Fisionomia 24 2.10 Associação 25 2.11 Formação 25 2.12 Bioma 25 2.13 Sinecologia 26 2.14 Sinúsia 26 2.15 Fitossociologia 26 2.16 Elementos 27 2.17 Processos 27 2.18 Sistemas 27 3 ESTUDOS DE VEGETAÇÃO 29 3.1 Fatores de distribuição das plantas 30 3.1.1 Princípios da limitação na distribuição de espécies 31 3.1.2 Fatores limitantes na distribuição de espécies 31 3.2 Escala de estudo 33 3.3 Interações vegetais 34 3.3.1 Competição (- / -) 35 3.3.2 Coexistência (+ ou 0 / + ou 0) 37 3.3.3 Sucessão e clímax 38 3.4 Distribuição das comunidades vegetais 49 3.5 Sistema de Classificação da Cobertura Terrestre (LCCS) 52 4 COMPOSIÇÃO FLORÍSTICA 58 4.1 Diversidade de espécies 58 4.2 Índices de diversidade α 59 4.2.1 Riqueza de espécies 59 4.2.2 Abundância relativa de espécies 60 4.2.3 Índice de Berger-Parker 60 4.2.4 Índice de Entropia de Rényi 60 4.2.5 Índice de diversidade de Shannon-Wiener 61 4.2.6 Índice de diversidade de Brillouin 61 4.2.7 Quociente de mistura de Jentsch 62 4.2.8 Índice de uniformidade de Pielou 62 4.2.9 Índice de Simpson 63 4.3 Índices de diversidade β 63 4.3.1 Similaridade entre comunidades 64 4.3.2 Índice de similaridade de Jaccard 65 4.3.3 Índice de similaridade de Sørensen 66 4.3.4 Índice de similaridade de Czekanowski 66 4.3.5 Índice de Morisita-Horn 67 4.3.6 Medida de Whittaker 68 4.3.7 Diversidade por agrupamento 68 4.4 Agregação das espécies 71 4.4.1 Índice de agregação de MacGuinnes 72 4.4.2 Índice de Fracker e Brischle 72 4.4.3 Índice de Payandeh 73 4.5 Índice de fidelidade 73 4.6 Índice de eqüitatibilidade 76 5 ESTRUTURA HORIZONTAL 77 5.1 Densidade 77 5.2 Freqüência 78 5.3 Dominância 80 5.4 Valor de Cobertura 81 5.5 Índice de abundância 83 5.6 Valor de Importância 84 6 ESTRUTURA VERTICAL 85 6.1 Posição Sociológica 86 6.2 Regeneração Natural 88 7 ESTRUTURA DIAMÉTRICA 92 8 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA VEGETAÇÃO 94 9 FRAGMENTAÇÃO 98 10 MÉTODOS DE ESTUDOS FITOSSOCIOLOGICOS 103 10.1 Variáveis em levantamentos fitossociológicos 104 10.2 Tipos de unidades, tamanho e intensidade amostral 105 10.3 Métodos amostrais usados em fitossociologia 108 10.4 Sistema de amostragem em fitossociologia 109 10.5 Métodos de inventário em fitossociologia 109 10.6 Estimativas dos parâmetros fitossociológicos 110 10.6.1 Método de área fixa 111 10.6.2 Método de Bitterlich 112 10.6.3 Método de Strand 117 10.6.4 Método de Prodan 120 10.6.5 Método dos quadrantes 122 10.6.6 Método do vizinho mais próximo 125 10.6.7 Método da árvore mais próxima 126 10.6.8 Transectos 126 10.7 Método de Braun-Blanquet 128 REFERÊNCIAS 133 GLOSSÁRIO 138 1 INTRODUÇÃO Fitossociologia. [De fit (o)- + sociologia.] Substantivo feminino. 1. Parte da botânica que trata das comunidades vegetais no concernente à origem, estrutura, classificação e relações com o meio. (FERREIRA, 2004). A cobertura vegetal natural de um determinado território é uma expressão local da vegetação em relação aos fatores ambientais como o solo, o clima e a topografia; é o resultado da adaptação, interação e evolução das espécies que se instalaram em determinado ambiente. É necessário distinguir as duas principais abordagens dos estudos de vegetação: a concreta representada pela sinecologia e a abstrata representada pela fitossociologia. A área da ecologia que trata da organização, funcionamento e evolução de comunidades compostas por conjuntos de populações das diferentes espécies que convivem interativamente em determinada área, buscando estabelecer as relações fisiológicas entre espécies e sua relação com o ambiente, tomando por base a biofísica e a bioquímica, descrevendo cadeias tróficas e energéticas numa abordagem concreta é a sinecologia. A fitossociologia é o ramo da ecologia que trata do estudo abstrato das 2 características, classificação, relações, distribuição e evolução das comunidades vegetais, procurando estabelecer relações sociais matemáticas e estatísticas entre espécies e comunidades e destas com o ambiente, determinando suas afinidades e forma de agrupamento. Os métodos abstratos de estudo da vegetação foram configurados e desenvolvidos principalmente durante o Século XX, formando duas correntes: a européia e a norte-americana. Em 1974, Mueller-Dombois e Ellenberg publicaram a obra "Aims and methods of vegetation Ecology"1, em que procuram unir as metodologias dos dois continentes, criando uma nova sistemática de estudos da vegetação com objetivos e limites claros. Em sua concepção, os estudos da vegetação incluem a descrição das estruturas horizontal e vertical, da regeneração, das relações entre as espécies e a classificação da vegetação em função desses parâmetros; o que implica em determinar a organização, funcionamento e evolução de uma comunidade vegetal. Os estudos fitossociológicos têm como objetivo a descrição das características quantitativas das comunidades vegetais naturais de maneira sistematizada, abrangendo a composição florística, a estrutura horizontal e vertical da vegetação, a regeneração natural, as associações e os relacionamentos entre espécies e sua distribuição e a distribuição e relacionamentos entre as associações ou grupos de espécies, a dinâmica populacional, a classificação e as relações das unidades de vegetação com o 1 Objetivos e métodos de ecologiavegetal. 3 ambiente e sua evolução ao longo do tempo. Portanto, a fitossociologia deve ser definida como o estudo abstrato das comunidades vegetais nos ecossistemas. A fitossociologia, por ser baseada em métodos quantitativos de avaliação e inferência, também é chamada de ecologia quantitativa de comunidades vegetais, ou ecologia vegetal quantitativa, sendo estreitamente relacionada com a climatologia e edafologia, a sintaxonomia, a taxonomia vegetal, a fitogeografia e demais ciências ambientais ligadas à biologia (Figura 1). Entre as principais aplicações da fitossociologia estão o embasamento científico para a recuperação de áreas degradadas, o manejo de áreas silvestres e unidades de conservação (UC), a conservação de recursos naturais e o manejo de florestas heterogêneas, tanto para a produção de madeira, quanto para uso múltiplo. Figura 1 - Relacionamentos com outras disciplinas e as aplicações da fitossociologia. A sintaxonomia é a ciência que trata da nomenclatura das unidades de vegetação, sendo uma ciência auxiliar da fitossociologia. As unidades sintaxonômicas são hierárquicas, partindo-se das menores e mais simples para as maiores e mais complexas. Um sistema sintaxonômico é uma representação abstrata da vegetação de um determinado território. 4 Os sistemas de classificação e denominação das unidades de vegetação e seus componentes têm evoluído, mas a despeito da necessidade de padronização para que seja possível realizar comparações entre as comunidades vegetais descritas em diferentes estudos, até o final do Século XX, nenhum dos sistemas de classificação concebidos foi aceito internacionalmente. Alguns esforços nesse sentido foram realizados, como o sistema descrito por Weber et al. (2000) denominado de "Código Internacional de Nomenclatura Fitossociológica" e o sistema da FAO2/UNEP3 (FAO, 2000), mais abrangente, intitulado "Land Cover Classification System" 4 (LCCS). No Brasil, Veloso et al. (1991) realizaram uma compilação dos sistemas de classificação da vegetação, existentes à época, para o IBGE e sugeriram uma metodologia para o país, adaptada aos sistemas globalmente mais empregados e, embora desatualizado e inadequado, ainda é o mais empregado. O LCCS da FAO/UNEP, dicotômico e baseado nas características da vegetação, passou a ser aceito por organizações conceituadas em todo o mundo por comportar o monitoramento de qualquer tipo de terreno e permitir a comparação de todas as classes de cobertura do solo em qualquer zona climática e condições ambientais, independentemente da fonte de dados, disciplina temática ou país. O LCCS foi submetido à aprovação da ISO5 como padrão internacional, havendo grande probabilidade de ser adotado internacionalmente. 2 Food and Agriculture Organization. 3 United Nations Environment Programme – Programa Ambiental das Nações Unidas. 4 Sistema de Classificação da Cobertura da Terra. 5 International Organization for Standardization - Organização Internacional para Padronização. 5 Todos os métodos de amostragem utilizados em inventários florestais podem ser usados em estudos fitossociológicos, devendo-se preferir aqueles que se baseiam em sistemas estatísticos de amostragem, preterindo-se os métodos probabilísticos como o de quadrantes, considerados empíricos, e os de parcelas únicas baseados em um só transector. Este documento tem como objetivo servir de introdução às principais metodologias empregadas em estudos fitossociológicos. 6 1 EVOLUÇÃO DA FITOSSOCIOLOGIA A fitossociologia tratava inicialmente da listagem florística detalhada das comunidades vegetais, posteriormente passou a abranger o estudo da sua estrutura, da relação entre as plantas de uma mesma espécie e entre as populações de diferentes espécies e dessas com o ambiente em que vivem, além de sua distribuição geográfica. Embora, a maioria dos estudos fitossociológicos se refira a uma situação temporal estática, um estudo fitossociológico completo na atualidade deve abranger a relação entre as plantas de uma comunidade considerando as dimensões espacial e temporal. Os precursores da fitossociologia como Henri Lecocq, Charles Flahaut e Emile Castelo observaram que as diferentes espécies de plantas não são distribuídas de forma aleatória e muitas vezes uma mesma espécie é encontrada no mesmo tipo de ambiente em diferentes locais; assim, definiram as associações de espécies como unidades florístico-fisionômicas fundamentais da cobertura vegetal. Durante o Século XIX e início do Século XX, os primeiros 7 fitogeógrafos Alexander Von Humboldt e Aime Bonpland, Grisebach e Eugen Warming, gradualmente substituíram o conceito de florística da vegetação pelo conceito de fisionomia vegetal, tomando por base os tipos biológicos (WIKIPEDIA/FR, 2009). Outros fitossociologistas, incluindo Josias Braun-Blanquet, Erich Oberdorfer e Tüxen Reinhold, construíram um sistema hierárquico de classificação, semelhante ao estabelecido para as espécies, definindo as associações vegetais representadas no terreno pelas "associações de indivíduos". Esse sistema constituiu a base teórica para o desenvolvimento de instrumentos práticos de conhecimento ecológico e tornou possível a compreensão das afinidades entre os vegetais e o ambiente natural ou comunidades artificiais. Graças ao reconhecimento dos agrupamentos vegetais, que refletem a fertilidade e qualidade estrutural de um sítio, a fitossociologia tem mostrado aplicações práticas em Silvicultura e Agronomia. No que diz respeito à proteção da natureza, torna-se possível distinguir os diferentes hábitats, a fim de localizar as mais raras e ameaçadas, como também permite, no âmbito de operações de recuperação ecológica ambientais, expressar o diagnóstico do estado inicial e a evolução sob o efeito de um sistema de gestão ambiental conservacionista. 1.1 Escolas de fitossociologia Grandes fitossociologistas criaram teorias que foram adotadas por diversos seguidores, formando correntes, chamadas de Escolas. A seguir, é 8 apresentado o rol das principais Escolas de Fitossociologia que se formaram, a partir de seus principais pesquisadores, ao longo do tempo (WIKIPEDIA/FR, 2009): Escola sueca de associações (Rietz) - Uppsala. Escola Inglesa de predominância (Smith / Tansley). Escola norte-americana do clímax (Gaussen) - Toulouse. Escola livre suíça sigmatista (Braun-Blanquet) - Zurich–Montpellier. Escola suíça de sinúsias (Rubel / Gams). Escola americana do continuum (Gleason). Escola russa de fitocenoses (Sukachev). Escola estônio unistrate (Lippmaa). Escola belga dos grupos socioecologicos (Duvigneaud). Escola francesa dos grupos ecológicos estatísticos (Gounot / Gadroon / Daget). Escola francesa de fitossociologia sinusial integrada (Lippmaa / Gams / Braun-Blanquet); Escola americana das comunidades seriais (Clements). Essas escolas diferem em seus conceitos, especialmente a cerca das unidades básicas (associações), escolhidos por uma abordagem sinusial fitocenótica ou, em função do peso atribuído à predominância, a constância e a fidelidade das espécies, a estratificação, a dinâmica dos agrupamentos vegetais, pelas suas técnicas de amostragem (quadrantes, de tamanho constante, amostragem aleatória, estratificada etc) e pelos seus métodos de síntese e de modelagem. Entre as escolas mais importantes que consideram as formas de vegetação como equilibradas e aparentemente estáticas estão as de Uppsala e Zurique-Montpellier, enquanto que entre as que têm por base a dinâmica da vegetação estão a Escola das Comunidades Seriais e a Escola de Toulouse, 9 descritas a seguir. 1.1.1 Escola de Uppsala A escola de fitossociologia de Uppsala, iniciada em 1921, foi desenvolvida por uma equipe de fitossociologistas liderados por G. E. du Rietz,consistindo de um conjunto de métodos com a finalidade principal de classificação das comunidades vegetais. A escola de Uppsala usava a classificação com ênfase nas espécies preferenciais de alta constância ou dominância (ENCYCLOPEDIA, 2009). Segundo a escola de Uppsala, a associação é baseada no princípio da constância-dominância, constituindo uma fitocenose estável, de composição florística homogênea, em que cada estrato é caracterizado por espécies constantes dominantes. As formações representam o nível mais alto de classificação, sendo compostas pelas diferentes associações da fisionomia considerada. As formações, portanto são definidas com base na fisionomia e as associações na composição florística. A nomenclatura das associações é determinada pelo nome científico do gênero botânico da espécie dominante ou característica, acrescida do sufixo etum, seguido do nome da espécie; por exemplo, para representar uma associação em que o Espinilho (Acacia caven (Mol.) Mol.) é dominante, tem-se a seguinte denominação: Associação Acacietum caven. 1.1.2 Escola de Zurique-Montpellier 10 A escola de fitossociologia de Zurich–Montpellier foi formada por um grupo de fitossociologistas liderados por Josias Braun-Blanquet que, a partir de 1927, desenvolveram uma série de métodos de estudos e classificação da vegetação em Zurich e Montpellier. Sua metodologia foi amplamente adotada por toda a Europa continental, mas pouco aceita em outros locais. O objetivo do grupo foi o de criar um método de classificação da vegetação para todo o Globo, mas na prática, é mais útil para a classificação em nível regional. A abordagem da escola exige amostragem detalhada da vegetação para permitir a identificação das unidades de vegetação, que são classificadas em variantes, sub-associções, associações, alianças, ordens e classes (ENCYCLOPEDIA, 2009). A descrição da metodologia empregada pela escola de Zurich-Montpellier é descrita como o método de Braun-Blanquet na secção 10.7 (p.128). 1.1.3 Escola americana das comunidades seriais Clements desenvolveu uma das mais influentes teorias de desenvolvimento da vegetação. Ele sugeriu que a vegetação não representa uma condição permanente, mas muda gradualmente com o passar do tempo, desenvolvendo-se numa seqüência de estágios previsíveis (SKIP, 2006), semelhantes ao desenvolvimento de um organismo. Após um distúrbio parcial ou completo sobre determinado ambiente, a vegetação retorna paulatinamente em direção à sua condição de maturidade ou "estágio clímax", que melhor se adapta ao ambiente local; qualquer situação atual da vegetação seguirá uma seqüência ideal em direção ao clímax (WIKIPEDIA/FR, 2009). 11 Para Clements, o clímax é considerado como um organismo complexo ligado a seu clima. O clímax é a principal característica da vegetação e forma a base da classificação natural dos agrupamentos vegetais no seu sistema, baseado no desenvolvimento da vegetação, que é separado em estágios temporais característicos denominados de série (ou sere) (WIKIPEDIA/FR, 2009). As séries podem ser secas ou úmidas, recebendo as denominações de xerosérie e hidrosérie, respectivamente. O sistema considera dois tipos de sucessão, que recebem as denominações a seguir: prisere – é uma sucessão primária, terminando em clímax ideal (clímax propriamente dito); subsérie – é uma sucessão secundária, terminando no clímax potencial. Os estágios seqüenciais de sucessão da vegetação podem acabar em dois tipos de clímax, desenvolvidos a partir de duas situações: clímax verdadeiro - desenvolvido a partir de solo nu; clímax potencial – é o clímax que pode se desenvolver a partir de uma sucessão secundária, aproximando-se do clímax verdadeiro. Há casos especiais em que a vegetação passa por fases distintas denominadas de subclímax e disclímax, descritos a seguir: Subclímax – estágio anterior ao clímax que se mantém por muito tempo (sucessão lenta); exemplo: sucessão após incêndios. Disclímax – modificações da flora primitiva, pela introdução de espécies exóticas, que se adaptam facilmente. No sistema de Clements a unidade da vegetação que corresponde ao clímax geral de uma área é a formação. 12 Exemplo de classificação para associações existentes nos EUA: Formação de Quercus-Fagus: florestas de folhas caducas das planícies. Associação de subunidades devido ao clima regional: a) Quercus - Castanea dentula; b) Fagus - Acer saccharum; c) Quercus – Carya. 1.1.4 Escola de Toulouse Henry Marcel Gaussen é considerado o fundador da fitogeografia e desenvolveu várias técnicas para mapeamento da vegetação. Gaussen também é um dos cientistas que desenvolveram o conceito de fases sucessionais da vegetação, além das bases para o entendimento da xerotermia e ombrotermia. O sistema fitossociológico de Gaussen foi desenvolvido em regiões temperadas (Pirineus) em sucessões secundárias que conduzem ao clímax potencial (plesioclímax) e se estabeleceram após a ação humana (SMITH, 2007; WIKIPEDIA/FR, 2009). Nesse sistema existem dois tipos de séries: Regressiva: sob ação do homem (floresta → charneca → prado → cultura); Progressiva: sob ação da natureza (cultura abandonada → prado → charneca → floresta). Os diversos estágios de uma série progressiva (ou phyllum) correspondem a formações em escala crescente de 0 a 10, quanto ao porte das espécies dominantes, iniciando-se com o solo nu e finalizando em floresta, como segue: 1 e 2 – prados ou estepes; 3, 4 e 5 - subarbustos (charnecas...) 7 – moitas; 9 – arbustos; 10 – floresta clímax. 13 Estas formações são sinécias: agrupamentos de fisionomia determinada, visíveis sobre o terreno. As sinécias, que formam os diversos estágios de uma determinada série evolutiva, têm uma composição florística específica. A fitocartografia de Gaussen representa a vegetação por cores em que cada cor é atribuída a uma série, como segue: Amarelo: sol; Negro: sombra; Azul: umidade; Negro: nebulosidade; Rosa: luz da alta montanha; Vermelho: calor; Ex: Vegetação da França; Vermelho: Oliveira, Alfarrobeira; Laranja: Sobreiro; Amarelo: Azinheira; Verde: Carvalhos; Azul: Faia; Índico: Pinheiro (azul + negro); Violeta: Pinheiro-silvestre; Negro: epícea; Rosa: séries alpinas. As diversas sinécias que compõem um phyllum recebem uma cor correspondente ao phyllum na carta, distinguindo-se topograficamente por elementos gráficos de preenchimento sobre a cor, conforme o estágio de desenvolvimento, como a seguir: Ponteado – estágio herbáceo; Tracejado – estágio subarbustivo; Quadriculado – estágio arbustivo; Cor simples – floresta clímax. O sistema de classificação LCCS teve grande influência do sistema de 14 mapeamento desenvolvido por Gaussen (FAO, 2009), assim como grande parte dos sistemas de mapeamento desenvolvidos até o presente. 1.2 Florística sistemática fitossociológica Florística sistemática fitossociológica pode ser também denominada simplesmente de sociologia das plantas. As plantas não vivem de forma isolada, mas são associadas entre si e com os demais seres vivos de um ecossistema, podendo ser classificadas de acordo com vários aspectos, como os seguintes: estático – unindo os parâmetros abióticos do meio (luz, calor, umidade, etc); sucessão – quando os ecossistemas evoluem de um para outro estágio, estruturando-se em agrupamentos vegetais, em diferentes etapas para se chegar a um clímax homeostático; interação – relações entre as espécies de diferentes tipos como interações bióticas (predação, parasitismo, cooperação, mutualismo, simbiose, competição, etc), interações abióticas (sombra, intoxicação, adubação, etc). Braun-Blanquet (1979) fez prevalecer o aspecto da florística mais do que a forma (ou aspecto) das plantas, como o principal critério de determinação das associaçõesvegetais. Segundo o seu método, consideram-se amostras de biótopos uniformes, onde as espécies estão distribuídas de forma repetitiva. Seguidamente, elabora-se uma lista de semi-quantificação das espécies presentes numa superfície de florística aparentemente homogênea, maior do que o mínimo de superfície dos agrupamentos considerados. A escolha da forma e do tamanho da zona levantada depende do tipo de vegetação considerada. Por superfície floristicamente homogênea, entende-se uma superfície onde um rol de espécies não varia, independentemente do maior ou 15 menor agregado de distribuição dos indivíduos (WIKIPEDIA/FR, 2009). Pode-se considerar também a respectiva cobertura das espécies, de acordo com dois critérios: abundância-predomínio: superfície ocupada por cada espécie vegetal proporcionalmente a toda a superfície ocupada pelo conjunto das plantas da zona levantada; sociabilidade: é a distribuição dos indivíduos de cada espécie presente no conjunto da área da amostra - dispersas regularmente, ou que aparecem de acordo com uma forma especial de distribuição espacial (este critério tende a ser hoje abandonado). As diferentes leituras botânicas tomadas são e, então, comparadas com outras a fim de determinar o seu grau de similaridade: várias espécies encontradas sempre num determinado biótopo passam a compor as várias tipologias para, finalmente, formar unidades fitossociológicas floristicamente homogêneas. Assim, é possível comparar os grupos de espécies semelhantes com as dos biótopos de outros locais, de ambiente totalmente diferente. 1.3 Classificação fitossociológica da vegetação Os fitossociologistas do Século XX construíram um sistema de classificação hierárquica (sintaxonômica). As associações vegetais formam a unidade básica e são reconhecidas pelas semelhanças dos agrupamentos. Os grupos semelhantes quanto à estrutura florística são agrupados em ordens e estas são agrupadas em classes. Cada nível desta hierarquia é chamado de "sintaxon". 16 Uma associação vegetal é denominada a partir do ou dos nomes de uma ou duas espécies características presentes, a qual se acrescenta um sufixo, sendo que em diferentes escalas se fala de uma classe, uma ordem, uma associação ou uma parte de uma associação: Classe (sufixo - etea): Querco-Fag "etea" (frondosas florestas de clima temperado dominada pelos carvalhos e pela faia); Ordem (sufixo - etalia): Fag etalia (frondosas florestas de clima frio temperado com Hêtre, Fagus sylvatica); Alliance (sufixo - íon): Fag íon (hêtraie e associações perto de montanha); Associação vegetal (sufixo - etum): Abi Eto ' - Fag "etum" (hêtraie com abetos de média montanha). As possíveis subunidades específicas: utilizar o sufixos -etosum para a sub-associação, -enion para a sub-aliança, -enalia para a sub-ordem, -enea para a subclasse. 1.4 Classificação fisionômica da vegetação Uma abordagem diferente, baseada no aspecto dos agrupamentos vegetais também pode ser realizada. Consideram-se todos os tipos biológicos e a espécie dominante num determinado local. A unidade passa a ser considerada a "formação vegetal", um conceito formulado desde 1838. As formações são inseridas num sistema hierárquico. Este modelo tende a ser substituído com vantagem pelo sistema de classificação fitossociológica, porque esta última privilegia detalhes das várias espécies presentes em vez de se referir ao aspecto total. Além disso, o conhecimento das espécies inclui o conhecimento da questão, enquanto que o inverso não é verdadeiro. 17 1.5 Cartografia das vegetações A caracterização da vegetação toma por base os inventários florísticos realizados de acordo com normas precisas. O objetivo é descrever a diversidade do mundo vegetal e permitir a compreensão das relações funcionais entre as comunidades de plantas e os ambientes naturais ou artificiais. A utilização de gráficos para a representação do espaço fitossociológico das unidades permite um estudo preciso das condições ecológicas do meio e da distribuição das espécies vegetais. Deve-se escolher o nível adequado da unidade de vegetação de acordo com a escala, representar em gráfico as fisionomias fitossociológicas e, em mapas, as formações, os tipos de biótopos, os recursos florestais, os valores florestais e agronômicos, etc. 1.6 Indicadores e grupos ecológicos A fitossociologia pode ser utilizada para a bioindicação. Algumas plantas são "indicadores biológicos" de certos tipos de fatores (acidófilo, calcário, úmido, arenoso, etc.). No sistema introduzido por Heinz Ellenberg (WIKIPEDIA/FR, 2009), o comportamento ecológico de uma espécie botânica é descrito por um indicador. Estes indicadores especificam certas variáveis do ambiente como a luz, a temperatura, a continentalidade, a umidade do solo, o pH, a quantidade de nutrientes no solo, a salinidade. Há que se considerar que há vários níveis possíveis de bioindicação: qualitativos, presença-ausência, importância quantitativa das populações, hereditários, modificações fisiológicas, adaptações fisiológicas temporárias. 18 1.7 Fitossociologia e dinâmica da vegetação Sob o conceito de dinâmica da vegetação são reunidas todas as modificações quantitativas e qualitativas de associações vegetais ao longo do tempo: modificações fenológicas sazonais, flutuações plurianuais da vegetação, alterações cíclicas, devido principalmente às invasões de parasitas, sucessões autógenas ou alienígenas (sucessão serial da vegetação). A realização de inventários fitossociológicos com diferentes intervalos de tempo no mesmo local permitem a análise das flutuações ou da evolução da vegetação. Esta evolução pode ser explicada pelo efeito de fenômenos internos (autógenos) ou externos (alógenos), para o ecossistema considerado. Estes fenômenos podem encontrar a sua origem em ações humanas, nas alterações climáticas e cicatrizações (como após um incêndio, ou queda de uma árvore frondosa). 19 2 ECOLOGIA E FITOSSOCIOLOGIA Ecologia é a parte da biologia que estuda as relações entre os seres, o ambiente em que vivem e a influência que exercem uns sobre os outros. A fitossociologia é a parte ecologia que trata das relações entre as espécies vegetais das comunidades e para seu entendimento é necessário que se apreenda alguns conceitos em ecologia, relacionados neste capítulo. 2.1 Ambiente A expressão "meio-ambiente", ou simplesmente "ambiente", que segundo o MEC (2001), tem sido utilizada desde sua origem como sinônimo de “natureza”, ou de “recursos naturais", deve, entretanto, ser entendida como todo o AMBIENTE que nos cerca, ou seja: "a interdependência entre o meio natural, o socioeconômico e o cultural, sob o enfoque da sustentabilidade". Podem-se distinguir três componentes principais do ambiente: o físico, o biótico e o resultado das interações entre os componentes físicos e bióticos do ambiente (Figura 2). Dois elementos abstratos podem ser considerados como 20 parte do ambiente, sem ser físicos ou bióticos, que são o espaço e o tempo. O ambiente físico, ou abiótico, é o conjunto formado pela matéria, energia e suas interações (fenômenos e processos) no espaço considerado. Assim, os elementos que constituem o ambiente físico podem ser relacionados como segue: a matéria composta pelos elementos e substâncias químicas; a energia nas suas mais diferentes formas; o espaço físico (principalmente: a topografia como representação do espaço sólido, o ar e a água como representação do espaço fluido); as interações entre os elementos físicos, quais sejam: os fenômenos como a mudança de estado da matéria e descargas elétricas e os processos como a movimentação de massas e a radiação e irradiação de energia. Figura 2 - Componentes ambientais. 21 Como resultado, pode-se dizer que fazem parte do ambiente físico os quatro elementosa seguir: Matéria, Energia, Fenômenos e Processos. O elemento biótico do ambiente é a sua parte viva; são todos os seres vivos que nele vivem e o utilizam para viver. Os Solos, o clima e a paisagem são o resultado das interações entre o ambiente físico e o biótico ao longo do tempo. Podem ser consideradas tanto no ambiente físico como no biótico, pois ao menos uma parte deles é física e outra biótica. O ambiente antrópico é o espaço em que os seres humanos vivem e que utilizam para viver, inclusive o espaço aéreo, o subsolo explorado pela civilização e tudo o que neles está contido. É a parte do ambiente que foi alterada pela civilização. Nos dias de hoje, poder-se-ia considerar como ambiente antrópico até mesmo toda a biosfera terrestre e aquática, o subsolo explorado e a parte do espaço usada para navegação, ou ocupada com satélites e estações. Entretanto, somente o ambiente modificado ou usado diretamente pelos seres humanos para viver é dito antrópico ou artificial. Como ambiente natural são admitidas todas as áreas que não foram alteradas, ou que foram minimamente alteradas pela civilização e que são conservadas, ou preservadas, inclusive áreas que foram abandonadas e apresentam vegetação que se estabeleceu naturalmente. O tempo é um componente transversal do ambiente biofísico. Com o passar do tempo, o ambiente físico e o biótico se modificam e quanto maior o tempo transcorrido maior a transformação sofrida por ambos. É uma característica importante dos estudos sobre vegetação, sendo limitado a uma 22 determinada ocasião ou período. O espaço é um componente abstrato que limita o ambiente físico. Sem os limites espaciais, não se sabe onde inicia ou termina o ambiente a ser considerado. O espaço de um estudo é limitado geralmente pela ocorrência de determinadas características biofísicas, políticas ou variáveis antrópicas impostas ao ambiente. Juntamente com o tempo, situa e limita os estudos sobre a vegetação. 2.2 População População é o conjunto de indivíduos de uma determinada espécie que vive em determinado local num determinado momento. As populações de diferentes espécies que vivem interativamente em determinado biótopo, formam uma biocenose. Pode-se dizer que a biocenose é a parte viva dos ecossistemas. 2.3 Comunidade São populações de diferentes espécies que convivem num mesmo espaço ao mesmo tempo. Uma comunidade vegetal pode representar uma comunidade concreta referente a uma fitocenose, ou uma comunidade abstrata com limites determinados por estudos sociológicos. Comunidade biótica é um grupo de populações de várias espécies que vivem em determinada área com determinadas características. Uma comunidade 23 biótica pode ser formada por uma ou mais biocenoses. Diferencia-se de biocenose, por que não é considerada a relação entre as espécies, as espécies de uma comunidade simplesmente dividem o espaço em que vivem. Diferencia- se de ecossistema, pois são considerados somente os organismos vivos, enquanto que no ecossistema é considerado todo o ambiente, além dos organismos. 2.4 Nicho ecológico É o ambiente, parte do ecossistema, em que um determinado organismo se alimenta e se reproduz. O estudo do nicho ecológico de um determinado organismo envolve o seu modo de alimentação, por quem é predado, como e onde se abriga e se reproduz. 2.5 Biocenose É uma comunidade biótica concreta que vive num mesmo biótopo, cujos membros formam, em dependência recíproca, um equilíbrio biológico dinâmico (VASCONCELOS, 2006). É a vida de populações de várias espécies diferentes numa mesma área e que se relacionam entre si formando uma teia alimentar. Num mesmo ecossistema podem coexistir várias biocenoses; elas compõem a parte viva dos ecossistemas. 2.6 Fitocenose É a comunidade vegetal concreta da biocenose, de 24 composição florística determinada, apresentando uma fisionomia uniforme. 2.7 Ecossistema Ecossistema é uma unidade que abrange todos os organismos que funcionam em conjunto (comunidade biótica) em uma área, interagindo com o ambiente físico e criando um fluxo de energia com estruturas bióticas interligadas através da cadeia alimentar, constituída de um ciclo de materiais entre as partes vivas e não vivas, com uma seqüência fundamental de atividades na seguinte ordem: recepção de energia; produção primária de matéria orgânica por organismos autotróficos; consumo desta matéria pelos organismos heterotróficos e sua ulterior elaboração; decomposição da mesma em seus componentes inorgânicos; transformação destes em formas aproveitáveis para a nutrição dos produtores. Os ecossistemas naturais como as florestas nativas podem ser considerados estáveis e auto-suficientes, pois todas as etapas de ações ocorrem dentro deles (POGGIANI, 1989). 2.8 Paisagem É um espaço de terreno que se abrange com um lance de vista (FERREIRA, 2004); Considera-se a paisagem como sendo o resultado material de todos os processos (naturais e antrópicos) que ocorreram num determinado sítio (WIKIPÉDIA, 2009). 2.9 Fisionomia 25 Tipo ou aspecto da vegetação. São classes fisionômicas da vegetação: campo, mata ciliar, cerrado, etc. 2.10 Associação Associações de espécies são as unidades florístico-fisionomicas fundamentais da cobertura vegetal. São grupos de plantas de determinada composição florística que se repetem sob determinadas condições ambientais em regiões de certa amplitude como uma microbacia ou sub-bacia hidrográfica, ou dentro de uma formação ou bioma. 2.11 Formação Trata-se de um agrupamento vegetal em que há dominância de uma ou mais espécies, compondo uma fisionomia sem grande uniformidade. Também são denominadas de tipos biológicos. Alguns pesquisadores consideram que não é adequado utilizar o conceito de formação vegetal no estudo das fitocenoses, pois não são baseadas em unidades taxonômicas em seu estrito senso. 2.12 Bioma É uma comunidade biótica que se caracteriza pela uniformidade fisionômica da flora e da fauna que a formam e se influenciam mutuamente (VASCONCELOS, 2006). Um bioma é formado por diferentes tipos de ecossistemas inter-relacionados. 26 2.13 Sinecologia É a área da ecologia que trata da organização, funcionamento e evolução de comunidades compostas por conjuntos de populações das diferentes espécies que convivem interativamente em determinado local. 2.14 Sinúsia São as populações de diferentes espécies (comunidade) que se interrelacionam em determinado espaço, sendo estruturalmente definida pelas formas de vida das espécies consideradas; por exemplo: sinúsia arbórea – populações de espécies arbóreas presentes em uma comunidade que se interrelacionam em determinada área; também denominada de estande florestal; sinúsia epífitica – populações de espécies epífiticas presentes em uma comunidade; sinúsia arbustiva – populações de espécies arbustivas presentes em uma comunidade; sinúsia herbácea – populações de espécies herbáceas presentes em uma comunidade. 2.15 Fitossociologia É o ramo da ecologia que trata do estudo das características, classificação, relações, distribuição e evolução das comunidades vegetais; também é chamada de ecologia quantitativa de comunidades vegetais, ou ecologia vegetal quantitativa. Fitossociologia florestal – é a parte da fitossociologia que trata do estudo da sinúsia arbórea de uma comunidade vegetal. 27 2.16 Elementos Elementos são coisas mensuráveis que podem ser ligadas entre si; são também chamados de objetos, eventos, padrões ou estruturas. 2.17 Processos Processos são fenômenos que alteram os elementos de uma situação para outra. Os fenômenos como as mudanças de estado da matéria e as descargas elétricas, podem desencadear processos como a precipitação atmosférica, os deslizamentos de terreno, a radiação e irradiação de energia. 2.18 Sistemas O termo sistemassignifica dispor as partes ou os elementos de um todo, coordenados entre si, de forma que funcionem como estrutura organizada. Em termos técnico-científicos significa: classificação de grupos de elementos. Um sistema é um conjunto de elementos interconectados, de modo a formar um todo organizado. A abordagem sistemática tem por base quatro formas principais, denominadas de especialidade, agrupamento, coordenação e propriedades emergentes, como segue: Especialidade - um sistema é dividido em componentes menores, permitindo assim uma concentração mais especializada de cada componente. Agrupamento - para evitar gerar uma maior complexidade com o aumento da especialização, torna-se necessário agrupar disciplinas relacionadas. Coordenação - como os componentes e sub-componentes de um sistema são agrupados, é necessário coordenar as interações 28 entre os grupos. Propriedades emergentes - dividir um sistema em subsistemas (grupos de componentes dentro do sistema) exige reconhecer e compreender as "propriedades emergentes" do um sistema, isto é, reconhecendo por isso que o sistema como um todo é maior do que a soma das suas partes; por exemplo, dois povoamentos florestais podem conter as mesmas espécies de árvores, mas o arranjo espacial e tamanho da estrutura de árvores individuais irá criar diferentes hábitats de espécies selvagens; neste caso, uma propriedade emergente de cada sítio é o habitat selvagem de cada uma. 29 3 ESTUDOS DE VEGETAÇÃO Vegetação é o conjunto de populações vegetais que habitam determinado local. O ambiente onde essas espécies vivem pode ser aquático ou terrestre. Embora os métodos aqui descritos, em sua maioria, possam ser usados para ambos os casos, o escopo deste trabalho foi limitado à vegetação terrestre, principalmente, de porte arbóreo e o uso da metodologia descrita para vegetação de menor porte e para o ambiente aquático pode exigir adaptações. Estudos fitossociológicos devem abranger as características de todos os componentes ambientais de forma integral, bem como a caracterização e classificação da vegetação e sua comparação com outros estudos. A vegetação terrestre é composta pelas comunidades de populações de espécies vegetais com determinadas características em cada escala considerada. Em nível de espécie, as características mais importantes são: a origem, o tipo, o porte e o estágio sucessional. No nível de populações, as principais características são a dominância, a freqüência e a densidade de indivíduos de cada população. No 30 nível de comunidade são importantes a estrutura horizontal e vertical, os agrupamentos e os relacionamentos entre as populações das diferentes espécies que compõem a unidade de vegetação considerada. Algumas espécies têm maiores restrições quanto ao ambiente, ocorrendo em áreas de condições ambientais mais específicas, outras são mais generalistas e menos exigentes, ocorrendo em áreas mais amplas. Os diversos estudos sobre a vegetação natural têm demonstrado que as espécies competem entre si e tendem a se associar em grupos que se complementam na utilização do espaço, buscando o uso integral da luz, da água e dos nutrientes. Os grupos, ou associações, tendem a se repetir quando as mesmas condições são encontradas, criando formações mais complexas em áreas maiores, até formar um bioma. Os biomas são as grandes formações, únicos em suas características e poucas de suas espécies ocorrem em outros biomas. As unidades de vegetação natural são classificadas hierarquicamente partindo-se da mais simples definida como uma associação, passando pelos ecossistemas e formações, até atingir a escala de um grande bioma. 3.1 Fatores de distribuição das plantas A distribuição das plantas é limitada por fatores do ambiente como a fertilidade, pH, estrutura e umidade dos solos, pelas condições climáticas e topográficas, entre outros, que podem favorecer ou desfavorecer a instalação de determinada espécie em determinado local. A auto-ecologia é a ciência que estuda os seres vivos e suas 31 adaptações ao meio, considerando geralmente uma espécie em particular e analisando a sua reação a cada fator, sendo a adaptação das plantas ao habitat caracterizada em três níveis (DANSEREAU, 1946): exigências - cada espécie apresenta um nível diferente de necessidade quanto à mínima quantidade de cada fator para completar seu ciclo de vida; tolerância - cada espécie tem um nível de resistência diferente aos fatores desfavoráveis ou excessivos; capacidade de utilização - cada espécie tem uma capacidade diferente de utilização dos recursos do meio. 3.1.1 Princípios da limitação na distribuição de espécies Segundo Costa (2007) os princípios ambientais que norteiam a distribuição das plantas são os seguintes: fator limitante de Liebig - qualquer processo é limitado pelo fator que se aproxima mais a um valor que o faça parar; meio holocenótico de Friederich - as relações entre a comunidade e o meio são holocenóticas, isto é, o sistema se relaciona como um todo integrado, como um superorganismo; fatores desencadeantes - a eliminação de um fator limitante ou a presença de um novo, cria uma reação em cadeia no ecossistema e em algumas ocasiões causa a substituição de um ecossistema por outro; substituição de fatores - a falta de um fator pode ser compensada pela presença de outros, com resultados equivalentes; exemplo: na falta de chuvas, algumas espécies de Pinus podem extrair umidade do ar pela condensação nas acículas em dias de alta umidade relativa. 3.1.2 Fatores limitantes na distribuição de espécies Conforme Dansereau (1946) e Lousã et al. (2007), os principais fatores que limitam a presença das plantas em determinado local são os seguintes: 32 globais - alguns fatores relativos à Terra podem ser limitantes para as plantas, como a radiação solar que é influenciada pela latitude, a circulação global do ar e as correntes oceânicas que promovem redistribuição do calor, a inclinação do eixo e a distância do sol que causam variações sazonais da quantidade de luz recebida em cada ponto do globo, entre outros. fatores climáticos - cada espécie apresenta limites de temperatura máximo, mínimo e um valor ótimo de luz, água e temperatura em cada fase de seus ciclos anual e de vida; o vento pode ser importante principalmente em areas litorâneas, montanhosas e muito planas, promovendo a distribuição e transporte, modificações morfológicas, dessecação e aumento da evapotranspiração, erosão da cutícula por fricção e abrasão provocadas por neve, pó, partículas ou sal, desenterrando raízes ou cobrindo as planta com poeira e areia, modificando a temperatura e a humidade do ar, causando erosão do solo, transportando maresia ou neve. fatores fisiográficos do relevo - exposição solar, efeito de Föhen (encosta expostas ao mar são mais húmidas e chuvosas); barreiras orográficas como cadeias montanhosas com orientação transversal aos ventos dominantes podem impedir a passagem de nuvens de chuva; a altitude causa diminuição da temperatura (desce 0,55 ºC a cada 100 m que se sobe) e aumento da pluviosidade (até certa altitude), provocando "andares" de vegetação nas montanhas; o declive exerce ação mecânica sobre o solo, favorecendo os deslizamentos; também aumenta o escorrimento superficial, causando maior erosão e altera a circulação do ar. fatores edáficos - as plantas terrestres se desenvolvem, fixando-se ao solo, que possui propriedades biológicas (microorganismos), químicas (nutrientes, teor orgânico e pH), físicas (textura e estrutura) e de umidade, que influem diretamente sobre a capacidade de desenvolvimento das espécies vegetais. fogo - é um elemento que tanto pode ter origem natural quanto antrópica e pode promover o estabelecimento de algumas espécies ou levar à extinção de outras. fatores bióticos - estão ligados às cadeias alimentares, às interaçõesbióticas, às ações e efeitos da fauna sobre as próprias plantas e sobre o ambiente e ao antropismo. 33 3.2 Escala de estudo As escalas de estudo estão relacionadas com os fatores que alteram a composição florística em uma dada área. De uma escala mais geral para a mais detalhada, os níveis de classificação dos estudos são relacionados à biosfera, biomas mundiais, ecossistemas regionais, ecossistemas locais e hábitats ou organismos individuais. Por exemplo, se for considerada a escala em nível de bioma, pode ser que a latitude seja a variável que mais explica a diferenciação da vegetação, enquanto que em nível de fisionomias, as variáveis mais relevantes sejam a altitude e o relevo (FELFILI e RESENDE, 2003). Os diferentes níveis de estudo em ecologia são representados na Figura 3, em que os principais são de indivíduo à biosfera, embora possa ser necessário descer até o nível de moléculas na investigação do funcionamento dos ecossistemas. Figura 3 - Escalas de estudo dos ecossistemas. Fonte: IB-USP (2009). Até recentemente, analisando-se a escala de estudo em nível de comunidades, as variáveis explicativas poderiam ser a profundidade do lençol freático e as condições edáficas. Os objetivos do estudo, o alcance e a precisão 34 que se pretendia obter com os dados a serem coletados é que determinavam a escala a ser adotada. Entretanto, há uma forte tendência para que o detalhamento seja o número de características da própria vegetação incluídas na sua descrição, em detrimento de características edafo-climáticas. 3.3 Interações vegetais As espécies vegetais que crescem próximas formam uma comunidade de plantas que competem pelos mesmos recursos ambientais. As plantas desenvolvem mecanismos próprios para se adaptarem a essas condições, relacionadas com a perpetuação, tais como o desenvolvimento de características fenológicas adequadas para o ambiente em que evoluem (polinização, floração, frutificação, dispersão), ou as condições de germinação e dormência de sementes, o tipo de competição e coexistência estabelecida com outras espécies ou indivíduos da mesma espécie. As interações entre as plantas são resultantes das suas atividades para a obtenção de recursos (nutrientes, água, luz) e cada espécie afeta positiva ou negativamente as demais com as quais convive conforme a Tabela 1 e a Figura 4. As interações são significativas quando há efeito na dinâmica (aumento ou diminuição) de pelo menos uma das populações envolvidas. As interações podem regular a freqüência das populações envolvidas, assim como podem atuar como forças seletivas na evolução das espécies envolvidas num processo chamado de co-evolução (IB-USP, 2009). 35 Tabela 1 - Tipos de interações possíveis entre espécies numa comunidade. Espécie Tipo de interação 1 2 Observações Competição - - Inibição mútua. Predação - + O predador mata ou explora a presa. Parasitismo - + O parasita explora o hospedeiro. Amensalismo - 0 Inibição unilateral. Comensalismo + 0 Benefício unilateral. Protocooperação + + Benefício mútuo (facultativa). Mutualismo + + Benefício mútuo (obrigatória). Neutralismo 0 0 Sem efeito em ambas as populações. Efeitos na população: 0 = sem alteração; - = decréscimo; + = incremento. Fonte: Pinto-Coelho (2000). 3.3.1 Competição (- / -) Caracteriza-se pelo uso de um mesmo recurso restrito em que há maior dispêndio de energia na aquisição do recurso, resultando em menos energia disponível para crescimento e reprodução (IB-USP, 2009). É a interação entre indivíduos de mesmo nível trófico para ocupar uma posição, podendo ser entre indivíduos da mesma espécie, denominada de competição intra-específica, ou de espécies diferentes, denominada de competição inter-específica. Uma espécie pode ser capaz de tirar maior proveito das condições do hábitat e causar o deslocamento de outras menos adaptadas àquelas condições (DANSEREAU, 1946). A competição pode ocorrer por recursos ou interferência. Quando um conjunto de indivíduos usa um mesmo recurso escasso é dita por recurso, enquanto que a competição por interferência ocorre quando um organismo interfere na capacidade de uso de um recurso por parte de outros que pertençam 36 à mesma comunidade, mesmo que não seja escasso (Pinto-Coelho, 2000). Figura 4 - Tipos de interações possíveis numa comunidade. Fonte: IB-USP (2009). As plantas competem por luz procurando ocupar ao máximo o espaço aéreo, por nutrientes e água no solo, expandindo suas raízes. As diferentes formas de competição são estratégias para se estabelecer e se desenvolver que cada indivíduo de cada espécie adota (FELFILI e RESENDE, 2003). A estratégia de competição é própria das espécies pioneiras que produzem uma enorme quantidade de sementes a cada ano, muitas germinando imediatamente e outras ao longo do tempo, podendo manter-se viáveis por anos no solo até encontrar condições apropriadas para sobreviver. Assim que as sementes de espécies pioneiras germinam, encontrando luz, água e nutrientes em quantidade suficiente, disparam em crescimento acelerado, aproveitando ao máximo as condições favoráveis para se tornarem adultas o mais rápido possível e reproduzir-se. 37 Os mecanismos de competição podem ser de dois tipos: indireta – ocorre por exploração, quando uma espécie torna o recurso menos disponível para outra; direta – ocorre por interferência, quando uma espécie impede ativamente a utilização do recurso por uma outra (territorialidade; comportamento agressivo, alelopatia). Existe, ainda, uma forma de competição denominada de exclusão competitiva, quando duas espécies utilizam os recursos ambientais de forma semelhante e uma impede a existência da outra numa determinada área no mesmo momento. A espécie que utiliza o recurso de forma mais eficiente exclui a outra. 3.3.2 Coexistência (+ ou 0 / + ou 0) É a existência mútua de espécies vegetais que se integram em suas atividades vitais (FELFILI e RESENDE, 2003). Pode ser comensalismo, proto- cooperação, mutualismo ou neutralismo. Este tipo de estratégia é típico em florestas clímax ou em estágio avançado de regeneração. É um comportamento comum de espécies clímax, as quais são pouco competitivas, adotando uma estratégia inicial de coexistência; geralmente produzem uma quantidade limitada de sementes grandes e recalcitrantes que germinam logo após a dispersão; suas mudas crescem à sombra, tornando-se varas compridas com uma copa mínima, à espera de uma abertura no coberto, ou até o alcançar, para então engrossarem e tornarem-se árvores frondosas, adotando uma estratégia final de competição, dominando a recepção de luz e o terreno de uma forma geral, reduzindo ou impedindo o desenvolvimento de outras à sua sombra. 38 Coexistência é a diminuição da intensidade da competição por diminuição da sobreposição (diferenciação) do nicho ecológico. As populações sofrem diferenciações morfológicas, fisiológicas ou comportamentais, resultando em modos distintos de utilização (partilha) dos recursos por cada uma delas. Em longo prazo, o processo de partilha de recursos pode conduzir ao deslocamento de caracteres nas populações envolvidas. 3.3.3 Sucessão e clímax Os conceitos de sucessão e clímax foram introduzidos por Clements em 1916, trazendo a idéia de que as espécies se sucedem no tempo até chegarem a um estado de equilíbrio determinado pelo clima da região (FELFILI e RESENDE, 2003). A sucessão ocorre quando plantas individuais e populações imigram, interagem e se extinguem ao longo do tempo. É o estabelecimento de uma nova espécie no lugar de outra removida ou modificada. Quando uma comunidade vegetal sofre um processo de sucessão e atinge um estágio mais estável num determinado local, sob determinadas condições ambientais, em que a composição de espécies e a estrutura da comunidade biótica não mudam mais, oumudam muito pouco com o passar do tempo, diz-se que a comunidade está em clímax. Portanto, o conceito de clímax depende do espaço e da escala de tempo considerados. Sucessão são alterações graduais, ordenadas e progressivas no ecossistema resultantes da ação contínua dos fatores ambientais sobre os organismos e da interação destes últimos com o ambiente (IB-USP, 2009). A 39 sucessão ecológica pode ser definida como um processo gradual no qual uma comunidade se altera até que se estabeleça um equilíbrio, desenvolvendo-se em três fases seqüenciais, iniciando-se por uma comunidade pioneira, passando à comunidade intermediária e, finalmente, comunidade clímax, como se descreve a seguir: Comunidade pioneira – numa área de terra nua, a superfície está exposta à erosão, ao vento, à luz solar e à chuva; estas são condições inóspitas que somente organismos resistentes como as cianobactérias e liquens suportam; geralmente, são os colonizadores, são os primeiros organismos a se estabelecerem e formarem a base de uma comunidade pioneira; em seguida, vêm as ervas colonizadoras e em seguida os arbustos e, ao final da fase, estabelecem-se as árvores pioneiras; as condições ambientais adversas são o fator determinante para que esse tipo de comunidade apresente baixa diversidade. Comunidade intermediária – durante o desenvolvimento da comunidade pioneira, partes desprendidas dos organismos como folhas e os organismos mortos em decomposição por fungos e bactérias favorecem o desenvolvimento de um solo mais úmido e mais fértil que, em conjunto com a proteção proporcionada pelas plantas vivas, criam condições ambientais apropriadas para o estabelecimento de organismos mais sensíveis, fazendo com que as espécies pioneiras comecem a diminuir; é o início da fase intermediária; é quando as árvores secundárias iniciais começam a se estabelecer, proporcionando um ambiente mais protegido; no final da fase, as árvores secundárias tardias aparecem na comunidade; nesse estágio, o solo está bem desenvolvido, a umidade relativa é alta e a temperatura é mais estável no interior da floresta; então, as espécies pioneiras desaparecem quase que por completo e permanecem somente poucas secundárias iniciais. Comunidade clímax – nesse estágio, as espécies clímax se estabelecem e a composição de espécies se torna mais estável; a comunidade animal também se altera, passando a abrigar animais que se alimentam dos frutos e outros produtos vegetais, permitindo que os carnívoros também se estabeleçam, completando o desenvolvimento até o clímax. 40 Uma comunidade serial é um estágio intermediário encontrado na sucessão vegetal de um ecossistema, avançando para o estágio de comunidade clímax. Um exemplo de uma comunidade serial em sucessão secundária seria uma floresta natural explorada recentemente e abandonada. Nos primeiro ano, proliferam gramíneas, plantas herbáceas e cipós; após o primeiro ano irão aparecer arbustos e algumas árvores pioneiras; posteriormente, as árvores secundárias irão se estabelecer mais esparsamente. Cada um desses estágios pode ser referido como uma comunidade serial. Comunidade serial é o nome dado ao grupo de plantas presentes em determinado estágio sucessional. Uma comunidade primária é aquela que se estabelece num terreno nu, sem um solo formado ou qualquer tipo de vegetação, como uma área coberta por cinzas e lava vulcânica; também pode ser denominada de comunidade pioneira ou uma área onde o solo foi completamente removido, ficando somente a terra sem matéria orgânica na superfície, como uma área de empréstimo, usada como jazida de material utilizado em estradas. Uma priserie é uma seqüência de séries compondo o desenvolvimento da vegetação de uma área desde a fase inicial sem vegetação até atingir a comunidade clímax. A sucessão pode ser classificada em dois tipos com relação à situação do terreno em que a nova comunidade se estabelece: Primária – ocorre a partir de um novo substrato desprovido de organismos e matéria orgânica, ou a partir da rocha nua onde o solo não foi ainda formado; o processo mais importante e característico desta fase é a formação do solo (pedogênese), que é o 41 resultado da interação entre o substrato mineral, clima e seres vivos que se estabelecem na área; as plantas pioneiras se estabelecem inicialmente, criando condições para que as plantas vasculares possam se estabelecer; posteriormente as pioneiras são dominadas e freqüentemente substituídas por espécies mais adaptadas às condições menos inóspitas da derradeira fase inicial, incluindo plantas vasculares como as gramíneas e alguns arbustos aptos a viver a partir de um solo quase que absolutamente mineral; um dos exemplos mais clássicos é o da sucessão primária que se estabelece após um derrame de lavas vulcânicas; inicialmente, liquens e musgos se estabelecem sobre a rocha recém formada e vão desagregando-a com suas enzimas; em seguida algumas pteridófitas aparecem na comunidade, penetrando as ranhuras das rochas para se fixar e aproveitando os vestígios de solo raso inicial para se alimentar; aos poucos os vegetais estabelecidos com as enzimas produzidas por suas raízes, auxiliados pelas flutuações térmicas e de umidade, bem como pelos ácidos precipitados com a chuva, principalmente o ácido carbônico formado na atmosfera pela combinação do gás carbônico com o hidrogênio no ar, vão rompendo e decompondo a rocha matriz ativando o processo de pedogênese, permitindo que as plantas superiores encontrem um ambiente mais favorável para se estabelecer e participar da comunidade; Secundária – é a sucessão que ocorre após um distúrbio ambiental que não elimina o solo; como por exemplo, um incêndio, maremoto, ciclone, inundação, corte raso de uma floresta, ou numa área cultivada abandonada, em que o ecossistema natural pré-existente é reduzido a uma população mínima; uma sucessão secundária implica na existência prévia de solo formado por uma comunidade qualquer antecessora; um exemplo típico de sucessão secundária é a que se processa após o corte raso de uma floresta, independentemente de a floresta eliminada ter sido primária ou secundária. As comunidades formadas numa sucessão podem ser classificadas em função da fonte de estímulo para a sua evolução ou mudança de estágio sucessional, sendo ditas autógenas ou alógenas, como se descreve em seguida: Autógenas – neste tipo de sucessão os estímulos são internos, ou seja, 42 promovidos pela própria vegetação estabelecida causando a modificação ambiental necessária, como a formação do solo, retenção de umidade e sombreamento, para que se estabeleçam novas espécies. Alógenas – numa sucessão alógena, o estímulo para a mudança é realizado por fatores externos como o ataque de pragas, enchentes, tempestades e processos geológicos. Numa sucessão, primeiro se estabelece uma comunidade pioneira, com predomínio de seres autótrofos de pequeno porte e fácil dispersão, seguida por comunidades intermediárias que apresentam um nível maior de diversificação até chegar ao estágio mais estável de comunidade clímax, quando atinge o seu maior grau de desenvolvimento e equilíbrio, em que há presença de seres autótrofos e heterótrofos com predomínio de espécies que necessitam de um ambiente mais protegido e solo bem desenvolvido para sobreviver, crescer e se reproduzir (Figura 6). 43 Figura 5 - Sucessão vegetal na planície litorânea paranaense. Fonte: Galvão et al. (2007). 44 Figura 6 - Processos sucessionais. Fonte: (IB-USP, 2009). Da Figura 7 até a Figura 13 é apresentado um exemplo hipotético de sucessão primária, representada por uma hidrosérie numa depressão rochosa preenchida pela água da chuva (IB-USP, 2009). Inicialmente a água é povoada por microorganismos planctônicos (Figura 7). Figura 7 - Substrato original e primeira etapa da comunidade primária: depressão em superfícierochosa, preenchida pela água da chuva. Fonte: (IB-USP, 2009). A seguir, indivíduos do fitoplâncton passam a ser predados e os indivíduos que morrem passam a ser decompostos por outras espécies, permitindo que exista alimento suficiente para sustentar protozoários e larvas de dípteros (Figura 8). Nas margens, estabelecem-se liquens e algas que iniciam a decomposição da rocha, formando os primórdios do futuro solo. 45 Figura 8 - Segunda etapa da comunidade primária: Instalação de microorganismos decompositores, protozoários e larvas de insetos. Fonte: (IB-USP, 2009). No próximo passo, o substrato é decomposto pelas espécies já estabelecidas e enriquecido pela matéria orgânica resultante da decomposição dos organismos mortos, criando-se o ambiente necessário para a instalação de vegetais com raízes, microcrustáceos e larvas de outros insetos (Figura 9). Nesse ponto, a comunidade já proporciona um ambiente com nutrientes e alimento que pode abrigar e sustentar anfíbios, plantas flutuantes e insetos predadores na lagoa e, nas margens, as gramíneas começam a aparecer, junto com outras plantas herbáceas resistentes (Figura 10). Figura 9 - Terceira etapa da comunidade primária. Fonte: (IB-USP, 2009). 46 Figura 10 - Quarta etapa da comunidade primária. Fonte: (IB-USP, 2009). Com o ambiente já bem desenvolvido, com substrato próprio e abrigo, algumas plantas superiores passam a se estabelecer, como arbustos e árvores pioneiras, compondo o início da fase de comunidade intermediária (Figura 11). Neste momento, o ambiente interno da comunidade terrestre passa a ter condições ambientais de umidade e temperatura mais constantes, além de sombreamento necessário para o estabelecimento, primeiramente das espécies arbóreas iniciais que promovem maior condição de abrigo para as espécies arbóreas secundárias tardias. As espécies mais adaptadas aos solos úmidos começam a avançar sobre a borda do lago devido ao preenchimento e assoreamento com detritos do fundo que já é significativo. Começa, assim, a transformação do lago em charco (Figura 10). 47 Figura 11 - Primeira etapa da comunidade secundária. Fonte: (IB-USP, 2009). Nas margens, as espécies pioneiras começam a desaparecer, bem como algumas secundárias iniciais heliófilas, sendo dominadas pelas espécies secundárias, principalmente as tardias (Figura 12). Figura 12 - Segunda etapa da comunidade secundária. Fonte: (IB-USP, 2009). As árvores já instaladas e o solo bem desenvolvido, com uma camada de serrapilheira significativa, proporcionam o ambiente úmido e protegido o suficiente para o estabelecimento das espécies vegetais clímax e predadores do topo da cadeia trófica (Figura 13). 48 Figura 13 - Comunidade clímax. Fonte: (IB-USP, 2009). Dependendo da escala de estudo, podem-se ter condições ambientais que variam pouco. Numa região limitada, com mesmas características de solo e topografia, espera-se a formação de um tipo de comunidade clímax homogênea, condicionada ao padrão climático local que leva ao clímax climático, sendo dita monoclimáxica. Quando há variação das características do solo, relevo, ou influência biológica externa diferenciada, espera-se que as comunidades clímax também sejam diferentes e a comunidade clímax heterogênea formada é dita policlimáxica em função do gradiente ambiental, onde ocorrem diversas comunidades clímax. Distúrbios recorrentes, às vezes provocados por atividades antrópicas, podem impedir a formação de uma comunidade clímax estável, mantendo a comunidade num estágio anterior ao clímax, sendo denominada de comunidade disclímax. 49 3.4 Distribuição das comunidades vegetais A sincorologia é a divisão da ecologia que estuda a distribuição das comunidades no espaço e no tempo. As comunidades geralmente possuem composição e estrutura complexas e o detalhamento do estudo depende da escala em que se está trabalhando, de nichos a biomas, sendo tão menos detalhado, quanto maior a unidade de vegetação considerada (Figura 14). Cada espécie evoluiu num determinado ambiente por milhões de anos, estando perfeitamente adaptada a ele, interagindo da mesma forma com as demais espécies por um longo período de tempo. Figura 14 - Escalas de estudo da vegetação (biomas, formações e comunidades). Fonte: (IB-USP, 50 2009). O comportamento das espécies pode ser considerado estável, formando grupos também estáveis. Quando as condições ambientais se apresentam semelhantes, os grupos tendem a se repetir, compondo formações de comunidades repetidas que também variam pouco com o tempo. Comunidades que evoluíram em ambiente tropical, com solos bem drenados, jamais irão aparecer em ambiente temperado ou com solos encharcados. Estas formações também se repetem, dependendo do clima, solo e topografia, compondo os grandes biomas. Um exemplo de mudança gradual da vegetação em função da mudança gradual das condições ambientais é apresentado na Figura 15. Figura 15 - Gradiente da vegetação resultante das alterações ambientais graduais que ocorrem em região costeira. Fonte: Adaptado de IB-USP (2009). As variáveis que caracterizam cada escala de estudo são diferentes e geralmente estão associadas ao ambiente, onde algumas espécies, determinadas ordens ou classes de vegetais são características. Nas zonas 51 próximas aos pólos, as coníferas são mais comuns, enquanto que nos trópicos, as latifoliadas dominam o ambiente. Em zonas temperadas aparecem espécies latifoliadas de folhas caducas, bem como em regiões tropicais onde há uma estação seca e uma chuvosa bem definidas. Em zonas subtropicais úmidas, por vezes, estão presentes espécies latifoliadas misturadas com coníferas. Nas zonas mais secas, desenvolve-se uma vegetação xerófita, estando presentes plantas como cactos e pequenas árvores com muitos espinhos, folhas coriáceas e casca espessa. Em nível de bioma, as características mais importantes são geralmente as classes a que pertencem as espécies dominantes. No nível de formações, as famílias presentes geralmente é que as caracterizam. Enquanto que em nível de associação, as espécies dominantes geralmente as identificam. Os estudos de Clementes e Gleason (FELFILI e RESENDE, 2003) foram a base do estudo da distribuição das comunidades vegetais. Clements formulou a teoria de que as comunidades se repetem de acordo com um gradiente ambiental e com as características climáticas, apresentando distribuição geográfica limitada. As espécies existentes em dado ambiente raramente habitam outras regiões e distribuem-se em grupos que variam de acordo com as condições climáticas. Por outro lado, Gleason observou que as espécies têm características individuais e sua ocorrência está muito relacionada com o tempo e o espaço e uma espécie pode ocorrer em várias locais, desde que os sítios ecológicos sejam semelhantes e distribuem-se continuamente aparecendo em vários pontos da superfície terrestre. 52 A tendência atual de interpretação da distribuição geográfica de comunidades vegetais baseia-se nos estudos de Wittaker e Levin (1975) e está mais voltada para a visão de Gleason. As espécies, quando submetidas a condições ambientais semelhantes, formam mosaicos (unidades de vegetação), que podem variar no tempo e no espaço. As condições diferentes de sítios dão origem a uma estrutura em mosaicos da vegetação e as espécies ocorrem em ampla escala geográfica. Segundo essa teoria, em qualquer região da terra pode ocorrer grandes áreas de condições semelhantes em termos de fatores ambientais e pressão biótica, onde essas condições se repetem e, também, o tipo de vegetação. 3.5 Sistema de Classificação da Cobertura Terrestre (LCCS) De acordo com Di Costanzo e Ongaro (2004) o Sistema LCCS6 da FAO/UNEP criou uma nova abordagem para universalizar a descrição de qualquer tipo de cobertura terrestre.Um dos princípios básicos do sistema é que uma determinada classe de cobertura vegetal é definida pela combinação de um conjunto de atributos diagnósticos independentes chamados classificadores, que nada mais são do que as características específicas de cada tipo ou unidade de vegetação. O aumento em detalhamento na descrição de uma classe de cobertura vegetal está ligada ao aumento do número de classificadores utilizados: quanto mais classificadores são adicionados, tão mais detalhada é a classe. O limite de 6 LCCS - Land Cover Classification System (Sistema de Classificação da Cobertura da Terra). 53 classe é definido, quer pela quantidade de diferentes classificadores, ou pela presença de um ou mais tipos diferentes de classificadores. Assim, a ênfase não está mais sobre o nome da classe, mas sobre o conjunto de classificadores utilizados para a definição de uma classe. Há 4 domínios estruturais principais de vegetação no sistema LCCS (FAO, 2005), como se vê nas Figura 16 e Figura 17: arbóreo, arbustivo, herbáceo e de vegetação esparsa. Os 4 domínios do LCCS são descritos a seguir: Arbóreo - pode se apresentar fechado (floresta) ou aberto (bosques); Arbustivo - também podendo ser fechado (cerrado) ou aberto (vegetação arbustiva); Herbáceo - pode ser fechado a aberto (prados); Cobertura vegetal esparsa – é qualquer tipo de vegetação aberta, com indivíduos distribuídos esparsamente. A representação de unidades de vegetação natural em mapas no sistema LCCS é realizada com as cores relacionadas na Figura 17. Conforme Veronese et al. (2007) o LCCS é um sistema hierárquico de classificação criado com a finalidade de uniformizar os critérios de classificação das coberturas e sua dinâmica para o mapeamento global. A metodologia da FAO/GLCN envolve um sistema de classificação próprio que é implementado através de um software específico denominado LCCS – Land Cover Classification System. A classificação é definida através de critérios diagnósticos, organizados hierarquicamente, compondo desta forma fórmulas alfanuméricas representativas das classes. O mapeamento é implementado a 54 seguir através de outro software denominado GEOVIS, baseado no formato vetorial. 55 Figura 16 - Mapa de cobertura da Terra. Fonte: FAO (2005). A padronização internacional pretendida com o LCCS é importante para que se possam comparar os resultados de diferentes estudos sobre vegetação 56 realizados ao redor do globo. O LCCS usa critérios como a presença de vegetação, ambiente (terrestre ou aquático), artificialidade da cobertura, etc e os elementos diagnósticos são incorporados na descrição e na composição do código de identificação da tipologia que é formada por letras e números combinados segundo uma fórmula booleana. Figura 17 - Principais domínios estruturais da vegetação. Fonte: FAO (2005). O objetivo do sistema é o de padronizar os produtos de forma independente da classificação adotada regionalmente e da escala de trabalho. Na Tabela 2 apresenta-se um exemplo da descrição e da fórmula booleana (codificação) das principais classes de vegetação e uso da terra da Folha SH-22- VB no LCCS. 57 Tabela 2 - Classes de vegetação e uso da terra da Folha SH-22-VB no LCCS Cobertura Classificação LCCS Agricultura mecanizada de curto ciclo, sazonal, com predominância de soja e milho (verão) ou trigo, aveia, azevem, cevada (inverno). Cultivated and Managed Terrestrial: rain fed herbaceous crops (one additional crop) (herbaceous terrestrial crops sequentially). Dominant crops: pulses & vegetables – soybeans; second crop: cereals – wheat A5B1B5 C2D1-B3 C3C7C19 -S0502 S0311 Floresta mista: vegetação secundária resultante de regeneração natural (altura até 15 metros) com araucária emergente. Natural and Semi-Natural Primary Terrestrial Vegetation: Broad-leaved evergreen medium high trees with high emergent A3A10B2 XXD1E1 F2F5F10 G2-B6G5 Estepe constituída essencialmente por gramíneas com presença de formações secundárias da Floresta Mista (floresta de galeria). O uso predominante é a pecuária extensiva Natural and Semi-Natural Primary Terrestrial Vegetation: Continuous closed grassland / Broad-leaved evergreen medium high trees with high emergent A6A10 B4C1/A3A1 0B2C2D1E1 F2F5F110G 2-B6G5 Áreas urbanas Artificial Surfaces: urban areas A4-A13 Represa Artificial Water bodies, Snow and Ice: artificial perennial water bodies (standing) A1B1-A5 Fonte: Veronese et al (2007). 58 4 COMPOSIÇÃO FLORÍSTICA A composição florística de um ecossistema é representada pela lista de espécies existente no mesmo, sendo quantificada principalmente pela diversidade e agregação de espécies. 4.1 Diversidade de espécies Os índices de diversidade são indicadores da situação dos ecossistemas (MAGURRAN, 1988) e estimam dois elementos básicos: riqueza e uniformidade. Riqueza é a quantidade de espécies existentes em uma comunidade. Uniformidade é a quantidade de indivíduos existente por espécie. Os índices de diversidade podem ser divididos em três tipos: − Riqueza – mede o número de espécies em uma unidade de amostra; − Abundância – mede a quantidade de indivíduos de uma espécie em uma comunidade; − Abundância proporcional – mede a riqueza e a uniformidade. Os índices de diversidade são classificados em 5 níveis pela sua ordem 59 de abrangência de local para regional, como segue: − Pontual – diversidade de um simples ponto, de uma única unidade amostral, ou de um micro ambiente; − Alpha – dentro da diversidade de um hábitat; geralmente é composta por várias sub-amostras de um único hábitat; a diversidade alfa refere-se ao número e abundância de espécies de uma comunidade; − Beta – diversidade de espécies de um hábitat, transecto ou de um gradiente; a diversidade beta expressa a diferença na composição e abundância de espécies entre ou dentro de comunidades; − Gamma – diversidade de uma unidade geográfica de tamanho médio, como de uma ilha, ou microbacia hidrográfica; obtida pela contagem do número total de espécies dentro de uma área (IBGE, 2007); − Epsilon – diversidade de uma ampla região, como um bioma, ou bacia hidrográfica de um grande rio, de 5ª ordem ou maior. 4.2 Índices de diversidade α A diversidade alfa é determinada pela contagem do número de espécies e do número de indivíduos de cada espécie, ou por meio de curvas de dominância acumulada para as espécies amostradas (IBGE, 2007). 4.2.1 Riqueza de espécies A riqueza de espécies é representada somente pelo número de espécies presentes num ecossistema. Comparações entre a riqueza de espécies de duas comunidades é válida se a intensidade amostral em cada uma tenha sido tal que a curva de espécies por área tenha atingido estabilidade em seu máximo; caso contrário pode ser que não se tenha obtido o número total verdadeiro de espécies das comunidades para realizar a comparação. 60 4.2.2 Abundância relativa de espécies Representa a percentagem de indivíduos de cada espécie sobre o número total de indivíduos. É a eqüitabilidade da espécie ou uniformidade da abundância entre espécies. 4.2.3 Índice de Berger-Parker O índice de diversidade de Berger-Parker é uma medida de dominância que expressa a importância proporcional da espécie mais abundante (NEWTON, 2007), sendo definido pela equação: N N d max= onde: d = dominância da espécie considerada; Nmax = número de indivíduos da espécie mais abundante; N = número total de indivíduos de todas as espécies. 4.2.4 Índice de Entropia de Rényi Entropia estatística é a medida da quantidade de incerteza que há num lote de dados. Alfréd Rényi desenvolveu um índice de entropia de ordem α, generalizando o índice de entropia de Shannon e o índice de divergência de Kullback-Leibler,
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